redes semánticas
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Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Redes Semánticas
Asunción Gómez-Pérez
Oscar Corcho
asun@fi.upm.es
ocorcho|@fi.upm.es
Ontology Engineering Group
Facultad de Informática
Universidad Politécnica de Madrid
Campus de Montegancedo sn,
28660 Boadilla del Monte, Madrid, Spain
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Indice
1. Redes Semánticas
1. Representar
2. Razonar:
1. Equiparación
2. Herencia de Propiedades
2. La Web Semántica
1. Concepto
2. Lenguajes RDF y RDF(S)
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Características:
a) La semántica depende de las etiquetas utilizadas
b) No tienen un vocabulario de representación
c) Fácil comprensión gráfica
Conceptos Básicos
Representación Gráfica: Grafo Orientado etiquetado
Nodos Conceptos, entidades arcos unidireccionales Propiedades, Relaciones
Ejemplo: Lectura del Grafo:
Pepe InformáticoProfesión
Lenguaje Natural: Pepe es Informático
Lenguaje Formal: Profesión (Pepe) = Informático
LÓGICA: PROFESIÓN (Pepe, Informático)
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Tipos de Arcos
ARCOS ESTRUCTURALES (Semántica indep. dominio)
Instancia: une un objeto con su tipo (clase) genérica
Subclase-de: une una clase con otra más general
Compuesto de: liga un objeto con sus componentes
ARCOS DESCRIPTIVOS (Semántica. Depend. Dominio)
Propiedades: Profesión, Color-Pelo, etc.
Persona Cabeza CaraTiene Parte-de
Hombres Mujeres
Subclase-de Subclase-de
Luis Pepe Informático
Instancia Instancia
Profesión
Edad2 Edad1 Rubio
Edad Edad Color_Pelo
25 Azules
Mayor_que
Valor Color_Ojos
Mayor_que
PROFESIÓN (Pepe, Informático)
COLOR-PELO (Pepe, Rubio)
COLOR-OJOS (Pepe, Azul)
EDAD (Pepe, Edad1)
VALOR (Edad1, 25)
MAYOR_QUE (Pepe, Luis)INST (Pepe, Hombres)
SUB-CLASE (Hombre, Persona)
x Hombre (x) => Persona (x)
TIENE (Persona, Cabeza)
PARTE_DE (Cara, Cabeza)
En Lógica
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Representando Acciones: Reificación
Pepe vió el museo del Prado
Suceso
Subclase_de
Pepe
Museo
El Prado
InstanciaObjeto
Madrid
Lugar
Pasado
TiempoActiva
Voz
ver_1
Suceso_ver
Instancia Agente
Suceso_Sabe
r
Subclase_d
e
Saber_1Objeto
Instancia
Voz
Activa
Present
e
Luis
TiempoAgente
Luis sabe que
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Redes Semánticas
Representando Predicados no BinariosPepe compra a Luis un reloj por 5.000 pts.
Lógica: COMPRA-VENTA ( Pepe, Luis, Reloj1, 5.000, pts.)
Red Semántica
Comprador
Vendedor
Objeto
Precio
Unidad
Compra-Venta
Compra-Venta1LuisVendedor
Instancia
Pepe
Comprador
Reloj1
Objeto
RelojInstancia
5.000
Precio
Pts.
Unidad
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Redes Semánticas
Subclase-de
Representando Conocimientos Disjuntos
Notación de Hendrix
S: subconjunto
SD: subconjunto disjunto
E: elemento
ED: elemento disjunto
A) Sin utilizar notación de Hendrix
Ser-vivo
Plantas Animales
Subclase-de
Disjunto
A) Utilizando notación de Hendrix
Ser-vivo
Plantas Animales
SD SDDisjunto
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Redes Semánticas
DEFINICIÓN:
Un apunte (consulta) se equiparará con una BC si la primera puede asociarse con un
fragmento de la segunda.
PASOS:
1. Construir un apunte para la pregunta en cuestión.
Elementos: nodos constantes, nodos variables, arcos etiquetados
Criterio de construcción: el de la Base de Conocimientos.
2. Cotejar el apunte con la Base de Conocimientos.
3. Equiparación de nodos.
4. Respuesta.
EQUIPARACIÓN
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Redes Semánticas
Ver-2 Juan Ver-1 Pepe varón Persona
Suceso-ver
Inst Inst
Agente Agente Inst Sub-Clase
TeatroMadrid
LugarObjeto
MadridMuseo
LugarObjeto
Madrid Museo Mujer
Ver-3 María
Sub-Clase
Inst
Agente
ObjetoLugar
Instancia
Ejemplo 1:
BASE DE CONOCIMIENTOS
EQUIPARACIÓN
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Redes Semánticas
Suceso-ver
Ver-? X?
Inst
Agente
Madrid
Museo
Objeto
Lugar
CONSULTA: ¿quién vió un museo en Madrid?
EQUIPARACIÓN 1:
Ver-? = Ver-1
X? = Pepe
EQUIPARACIÓN 2:
Ver-? = Ver-3
X? = María
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Redes Semánticas
Ver-? Varón? Varón
Suceso-ver
Inst
Agente Instancia
¿Hay algún varón que
viera algún
Museo en Madrid?
Madrid
Museo
ObjetoLugar
Respuesta: Ver-? = Ver-1
Varón? = Pepe
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Redes Semánticas
Ver-? X? Persona
Suceso-ver
Inst
Agente Instancia
¿Hay alguna persona que
viera algún
Museo en Madrid?
Madrid
Museo
ObjetoLugar
Varón
Inst
Subclase
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Redes Semánticas
Herencia de Propiedades
Definición
Nodos acceden a las propiedades definidas en otros nodos utilizando los arcos
Instancia y Subclase-deVentajas
• Evita repetir propiedades
• Compartir conocimientos entre diferentes conceptos de la red
Tratamiento de excepciones:
Se hereda el valor de la propiedad del nodo más cercano al nodo que sirvió como
punto de partida en la inferencia
Brutus gorila Copito de Nieve
Negro Blanco
Instancia Instancia
Color Color¿De qué color es Brutus?
¿De qué color es Copito de Nieve?
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Redes Semánticas
Ejemplo de Herencia
¿De qué color es Dumbo? Gris
¿Qué puedo decir de Dumbo?
• Necesita Oxigeno
• Es Macho
• Animal
• Ser vivo
• Elefante
• Mamífero
• De color Gris
Instancia
Ballena Gris TiburónDe_Color De_Color
Dumbo Elefante Mael
SubClase-de SubClase-de
Macho Mamífero Hembra
SubClase-de
InstanciaInstancia
Instancia
Animal
Planta
Oxígeno Ser_Vivo
Necesita
Necesita
SubClase-de
SubClase-de
SubClase-de SubClase-deSubClase-de
De-Color
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evento1
evento2
evento3 evento4
Evento local
evento
Evento Personal
investigadorprofesor
Asun OscarMariano
evento5
Instancia de
Organizado por
organizadoPor
15/05/2006
16/05/2006
15/05/2006
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
fecha
fecha fecha
organizadoPor
Consultas
1. Dame todos los
eventos
2. Dame todos los
eventos
organizados por
Oscar
3. Dame todos los
eventos
organizados por
un Professor
Persona
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evento1
evento2
evento3 evento4
Evento local
evento
Evento Personal
investigadorprofesor
Asun OscarMariano
evento5
Instancia de
Organizado por
organizadoPor
15/05/2006
16/05/2006
15/05/2006
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
Instancia de
fecha
fecha fecha
organizadoPor
Consultas
1. Dame todos los
eventos
2. Dame todos los
eventos
organizados por
Oscar
3. Dame todos los
eventos
organizados por
un Professor
Persona
Organizado por
Subclase-de
Subclase-de Subclase-de
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Indice
1. Redes Semánticas
1. Representar
2. Razonar
3. Ejercicios
2. La Web Semántica
1. Concepto
2. Lenguajes RDF y RDF(S)
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
“La Web Semántica es una extensión de la actual Web en la que la
información viene dada por un significado bien definido, permitiendo que las
personas y los ordenadores trabajen mejor en cooperación. Está basada en la
idea de proporcionar en la Web datos definidos y enlazados tal que pueda ser
usados para mayor descubrimiento efectivo, automatización, integración y
reutilización entre varias aplicaciones.
Definición de Web Semántica
XML
RDF
RDFS
OWL
RDF(S)
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Definition of Ontology“An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization”
Abstract model and
simplified view of some
phenomenon in the world
that we want to represent
Machine-readable
Concepts, properties
relations, functions,
constraints, axioms,
are explicitly defined
Consensual
Knowledge
Frames and FoL
Subclass of
Living Being
Animals Plants
Subclass of
Subclass of Subclass of
Mammals Birds
Ontologías
XML
RDF
RDFS
OWL
RDF(S)
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Travel
rdfs:Literal rdfs:Class
Company-name singleFare
units:currencyQuantity
rdfs:range
rdfs:range
rdfs:domain
rdfs:domai
n
rdf:Type
departureDate
rdfs:domai
n
xsd:Date
rdfs:range
arrivalDate
rdfs:range
rdfs:domain
rdf:Propertyrdf:Typerdf:Type
rdf:Type
rdf:Type
RDF
RDFS
Red semántica en RDF(S)
rdfs:Class rdf:ID="Travel">
<rdfs:comment>A journey from place to
place</rdfs:comment>
</rdfs:Class>
<rdf:Property rdf:ID="arrivalDate">
<rdfs:domain rdf:resource="#Travel"/>
<rdfs:range rdf:resource="&xsd;date"/>
</rdf:Property>
<rdf:Property rdf:ID="departureDate">
<rdfs:domain rdf:resource="#Travel"/>
<rdfs:range rdf:resource="&xsd;date"/>
</rdf:Property>
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IB-4321
Iberia
Company-name
singleFare
500 euros
departureDate
10/11/2005
arrivalDate
<RS-travel:Travel rdf:ID=“IB-4321">
<RS-travel:Company-name>Iberia</RS-travel:Company-name>
<RS-travel:singleFare>500 Euros</singleFare>
<RS-travel:departureDate rdf:datatype="&xsd;date">2005-11-10 </RS-travel:departureDate>
<RS-travel:arrivalDate rdf:datatype="&xsd;date"> 2005-11-10 </RS-travel:arrivalDate>
<RS-travel:arrivalPlace rdf:resource="#Paris"/>
</RS-travel:Travel>
Red semántica
en RDF(S)
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
Travel
rdfs:Literal rdfs:Class
Company-name singleFare
units:currencyQuantity
rdfs:range
rdfs:range
rdfs:domain
rdfs:domain
rdf:Type
departureDate
rdfs:domain
time:Date
rdfs:range
arrivalDate
rdfs:range
rdfs:domain
rdf:Propertyrdf:Type
rdf:Type rdf:Typerdf:Type
RDF
RDFS
IB-4321“Iberia”
500 euros
10/11/2005
singleFaredepartureDate
arrivalDate
Company-name
rdf:Type
rdf:Type
rdf:Type
rdf:Type
Redes Semánticas Facultad de Informática. Universidad Politécnica de Madrid © Asunción Gómez Pérez, O. Corcho
The Web
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Semantic Webs
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